Как и обыкновенный секундомер, предлагаемое электронное устройство предназначено для отсчета времени. Это может быть, например, продолжительность проявки фотопленки или ее закрепления, приготовления того или иного блюда на газовой плите, спортивного выступления и т. п. Во всех подобных случаях ручкой секундомера достаточно установить заданный интервал отсчета, например две минуты, и включить прибор. Как только это время истечет, раздастся звуковой сигнал.
Прибор сравнительно портативен и содержит немного деталей (рис. 117). Устройство отсчета заданного времени собрано на полевом транзисторе V1, а звуковой сигнализатор — на транзисторе V2. Управляется секундомер выключателями S1.1 и S1.2. Такое обозначение свидетельствует о том, что оба выключателя управляются одной ручкой. Причем в исходном положении ручки контакты выключателей должны находиться в показанном на схеме состоянии: S1.1 — замкнуты, S1.2 — разомкнуты.
Чтобы включить прибор и отсчет времени, переводят ручку выключателей в другое положение, при котором контакты S1.1 размыкаются, a S1.2 замыкаются. Теперь на прибор будет подано напряжение питания, и начнется отсчет времени, установленного переменным резистором R3. Оно зависит от емкости конденсатора С1 и общего сопротивления резисторов R2 и R3. Когда движок резистора R3 стоит в нижнем по схеме положении, общее сопротивление минимально и равно сопротивлению резистора R2. В верхнем, положении движка общее сопротивление равно сумме сопротивлений обоих резисторов. В каждом случае конденсатор будет медленно заряжаться, а при этом также медленно будет увеличиваться напряжение на истоке полевого транзистора. Как только это напряжение достигнет определенного значения, откроется транзистор V2 (ведь его база подключена к истоку через резистор R5) и включится генератор. В головке В1, подключенной к трансформатору T1 генератора, раздастся звук.
Рис. 117. Схема электронного секундомера
При минимальном сопротивлении резистора R3 звук появится через 1 — 1,5 мин после включения питания, а при максимальном — через 10 — 15 мин. Если устанавливать движок в другие положения, будет соответственно изменяться и время появления звукового сигнала. Тональность сигнала зависит от емкости конденсатора С2, а диапазон выдержек времени — от емкости конденсатора С1. Как только появится сигнал, секундомер выключают, чтобы не истощать батарею, а контакты выключателей устанавливаются в исходное положение, показанное на схеме. Замыкающиеся контакты S1.1 подключают резистор R1 параллельно конденсатору С1 и разряжают его, подготавливая к последующей работе, а размыкающиеся контакты S1.2 отключают питание от устройства.
Полевой транзистор можно применить с другим буквенным индексом, но обязательно серии КПЗОЗ (например, КПЗОЗВ, КПЗОЗЕ). В генераторе хорошо работает любой транзистор из серии МП39 — МП42, но желательно с небольшим коэффициентом передачи тока (12 — 20). Электролитический конденсатор С1 надо взять типа К50-6 на напряжение 6 — 10 В. Подойдет и конденсатор других типов (К50-12, К53-1, ЭТО) на напряжение не ниже 6 В, но тогда придется изменить размеры платы, чтобы он разместился. Конденсатор С2 — МБМ. Переменный резистор — СП-1, постоянные — МЛТ-0,5. Трансформатор Т1 выходной от любого малогабаритного транзисторного приемника. Динамическая головка В1 тоже любая мощностью 0,1 — 0,5 Вт (например 0,25ГД-19). В качестве выключателей можно применить двухсекционный тумблер ТП1-2, но вполне подойдет и известный вам тумблер ТВ2-1, если подключить его выводы в соответствии с цифровым обозначением на схеме. Источник питания — батарея 3336Л от карманного фонаря.
Рис. 118. Расположение деталей электронного секундомера на монтажной плате
Детали прибора, кроме динамической головки и батареи питания, смонтируйте на плате (рис. 118) из изоляционного материала. Установив в показанных на рисунке точках монтажные шпильки, просверлите отверстия и закрепите переменный резистор и выключатель. Затем припаяйте к шпилькам конденсатор С1 и все постоянные резисторы. Соедините «земляные» шпильки с выводом 1 выключателя S1.2, а вывод 3 выключателя S1.1 — с выводом переменного резистора. Поставьте на плату выходной трансформатор и припаяйте к выводам его вторичной обмотки отрезки толстого (0,6 — 0,8 мм) провода, припаянного заранее к соответствующим шпилькам (к которым в дальнейшем будете подключать динамическую головку). Соедините таким же проводом средний вывод первичной обмотки с «минусовой» шпилькой (общая точка соединения выводов резисторов R2 и RA). Подпаяйте конденсатор С2. Только после этого можно подпаивать к деталям выводы транзисторов.
Рис. 119. Внешний вид электронного секундомера
Плату прикрепите к лицевой панели корпуса (рис. 119) так, чтобы переменный резистор и тумблер были закреплены гайками снаружи панели. Под диффузор динамической головки вырежьте в лицевой панели отверстие, закройте его декоративной тканью и прикрепите головку к панели снизу. Соедините выводы головки проводниками с платой. Нижнюю крышку корпуса сделайте съемной — на ней закрепите металлическим хомутиком батарею питания. Выводы батареи соедините с платой отрезками монтажного провода в изоляции длиной по 15 — 20 см.
Не закрывая крышки, установите движок переменного резистора в положение минимального сопротивления, включите прибор на выдержку времени и подключите щупы вольтметра со шкалой 3 — 5 В (у Ц20 — 6 В) к выводам стока и истока транзистора (плюсовой щуп вольтметра — к стоку). Стрелка вольтметра должна отметить вначале небольшое напряжение (около 0,3 В), но с течением времени оно будет постепенно нарастать. Примерно через 1,5 — 2 мин должно установиться напряжение, примерно равное половине напряжения источника питания. В этот момент (а возможно, и ранее) появится звук в динамической головке. Если же звука нет, придется немного уменьшить сопротивление резистора R5. Но, как правило, делать этого практически не приходится, поскольку резистор R5 выбран из расчета использования транзистора V1 с самым низким коэффициентом передачи тока (около 12). Тембр звука будет несколько высокий, и, если вы захотите понизить его, увеличьте емкость конденсатора С2. Выключите прибор — звук исчезнет.
Вновь включите прибор и заметьте по секундомеру (или по секундной стрелке часов), через какое время раздастся звуковой сигнал. Проверьте постоянство выдержки времени. Для этого несколько раз подряд включите прибор и каждый раз отмечайте по контрольному секундомеру продолжительность выдержки. Как правило, она не отличается более чем на 5 с.
После этого установите движок переменного резистора в другое крайнее положение (когда сопротивление его максимально) и определите по контрольному секундомеру (или секундной стрелке часов) наибольшую выдержку времени. Проверьте постоянство выдержек и в этом случае. Конечно, различие между выдержками будет здесь несколько больше, но в процентном отношении оно должно сохраниться таким, как и при минимальной выдержке.
При желании изменить диапазон выдержек, можно избрать любой из двух путей: изменить емкость конденсатора С1 или при том же конденсаторе изменить сопротивления резисторов R2 и R3. Так, для уменьшения диапазона выдержек нужно либо уменьшить емкость конденсатора, либо уменьшить сопротивление резистора R3. Минимальная выдержка в обоих случаях зависит от сопротивления резистора R2, максимальная — от сопротивления резистора R3. Закончив проверку и налаживание прибора, закройте нижнюю крышку и приступайте к градуировке шкалы переменного резистора. Устанавливая его движок в разные положения, включайте прибор и отсчитывайте выдержку по контрольному секундомеру, а затем наносите ее значения на шкалу. Помните, что постоянство выдержек во многом зависит от напряжения источника питания. Поэтому надо периодически проверять батарею, и, если ее напряжение упало до 3,5 В, заменить батарею новой. Напряжение батареи проверяйте только во время работы ее под нагрузкой — когда окончится отсчет выдержки и раздастся звуковой сигнал.
